Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия
Шрифт:
¹ Сигналы действуют в последовательности согласования (см. ниже).
EPP-порт имеет расширенный набор регистров (табл. 1.5), который занимает в пространстве ввода-вывода 5–8 смежных байт.
Таблица 1.5. Регистры EPP-порта
| Имя регистра | Смещение | Режим | R/W | Описание |
|---|---|---|---|---|
| SPP Data Port | +0 | SPP/EPP | W | Регистр данных SPP |
| SPP Status Port | +1 | SPP/EPP | R | Регистр
|
| SPP Control Port | +2 | SPP/EPP | W | Регистр управления SPP |
| EPP Address Port | +3 | EPP | R/W | Регистр адреса EPP. Чтение или запись в него генерирует связанный цикл чтения или записи адреса EPP |
| EPP Data Port | +4 | EPP | R/W | Регистр данных EPP. Чтение (запись) генерирует связанный цикл чтения (записи) данных EPP |
| Not Defined | +5…+7 | EPP | N/A | В некоторых контроллерах могут использоваться для 16-32-битных операций ввода-вывода |
В отличие от программно-управляемых режимов, описанных выше, внешние сигналы EPP-порта для каждого цикла обмена формируются аппаратно по одной операции записи или чтения в регистр порта. На рис. 1.3 приведена диаграмма цикла записи данных, иллюстрирующая внешний цикл обмена, вложенный в цикл записи системной шины процессора (иногда эти циклы называют связанными). Адресный цикл записи отличается от цикла данных только стробом внешнего интерфейса.
Рис. 1.3. Цикл записи данных EPP
Цикл записи данных состоит из следующих фаз.
1. Программа выполняет цикл вывода (
2. Адаптер устанавливает сигнал
3. При низком уровне
4. Порт ждет подтверждения от ПУ (перевода
5. Снимается строб данных — внешний EPP-цикл завершается.
6. Завершается процессорный цикл вывода.
7. ПУ устанавливает низкий уровень
Пример адресного цикла чтения приведен на рис. 1.4. Цикл чтения данных отличается только применением другого стробирующего сигнала.
Рис. 1.4. Адресный цикл чтения EPP
Главной отличительной чертой EPP является выполнение внешней передачи во время одного процессорного цикла ввода-вывода. Это позволяет достигать высоких скоростей обмена (0,5–2 Мбайт/с). ПУ, подключенное к параллельному порту EPP, может работать со скоростью устройства, подключаемого через слот ISA.
Протокол блокированного квитирования (interlocked handshakes) позволяет автоматически настраиваться на скорость обмена, доступную и хосту, и ПУ. ПУ может регулировать длительность всех фаз обмена с помощью всего лишь одного сигнала
Естественно, ПУ не должно «подвешивать» процессор на шинном цикле обмена. Это гарантирует механизм тайм-аутов PC, который принудительно завершает любой цикл обмена, длящийся более 15 мкс. В ряде реализаций EPP за тайм-аутом интерфейса следит сам адаптер — если ПУ не отвечает в течение определенного времени (5 мкс), цикл прекращается и в дополнительном (нестандартизованном) регистре состояния адаптера фиксируется ошибка.
Устройства с интерфейсом EPP, разработанные до принятия IEEE 1284, отличаются началом цикла: строб
С программной точки зрения контроллер EPP-порта выглядит просто (см. табл. 1.5). К трем регистрам стандартного порта, имеющим смещение 0, 1 и 2 относительно базового адреса порта, добавлены два регистра (
Назначение регистров стандартного порта сохранено для совместимости EPP-порта с ПУ и ПО, рассчитанными на применение программно-управляемого обмена. Поскольку сигналы квитирования адаптером вырабатываются аппаратно, при записи в регистр управления CR биты 0, 1 и 3, соответствующие сигналам
Использование регистра данных EPP позволяет осуществлять передачу блока данных с помощью одной инструкции
Важной чертой EPP является то, что обращение процессора к ПУ осуществляется в реальном времени — нет буферизации. Драйвер способен отслеживать состояние и подавать команды в точно известные моменты времени. Циклы чтения и записи могут чередоваться в произвольном порядке или идти блоками. Такой тип обмена удобен для регистро-ориентированных ПУ или ПУ, работающих в реальном времени, например устройств сбора информации и управления. Этот режим пригоден и для устройств хранения данных, сетевых адаптеров, принтеров, сканеров и т.п.
К сожалению, режим EPP поддерживается не всеми портами — он отсутствует, к примеру, в ряде блокнотных ПК. Так что при разработке собственных устройств ради большей совместимости с компьютерами приходится ориентироваться на режим ECP.
1.3.4. Режим ECP
Протокол ECP (Extended Capability Port — порт с расширенными возможностями) был предложен Hewlett Packard и Microsoft для связи с ПУ типа принтеров или сканеров. Как и EPP, данный протокол обеспечивает высокопроизводительный двунаправленный обмен данными хоста с ПУ.